操作系统原理知识点总结
操作系统原理重点知识点
注意:大题必看否则很难及格!1、什么是操作系统:操作系统是配置在计算机硬件上带第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。
2、操作系统的作用:OS作为用户与计算机硬件系统之间带接口、OS作为计算机系统资源带管理者、OS实现啦对计算机资源带抽象3、操作系统的目标:有效性、方便性、可扩充性、开放性4、操作系统基本特征(并发性共享性虚拟性异步性)其中最重要的特征是并发性5、操作系统带主要功能:处理机管理存储器管理设备管理文件管理用户接口6、进程的三种基本状态:就绪---(进程调度)---执行---(I/O请求)---阻塞---(I/O完成)---就绪执行---(时间片用完)---就绪(P38页)7、进程的特征:动态性并发性独立性异步性8、批处理系统带特征:脱机多道成批处理9、分时系统带特征:多路性独立性及时性交互性10、常用I/O控制方式有:程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式、通道方式。
11、为什么要引入缓冲区?(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
(2) 减少对CPU 的中断频率,放宽对CPU中断响应时间的限制。
(3) 提高CPU和I/O设备之间的并行性12、SPOOLing系统由哪几部分组成?以打印机为例说明如何利用该技术实现多个进程对打印机的共享?组成:输人井和输出井输入缓冲区和输出缓冲区输入进程和输出进程对所有提出输出请求的用户进程,系统接受它们的请求时,并不真正把打印机分配给它们,而是由输出进程在输出井中为它申请一空闲缓冲区,并将要打印的数据卷入其中,输出进程再为用户进程申请一张空白的用户打印请求表,并将用户的打印请求填入表中,再将该表挂到打印机队列上。
这时,用户进程觉得它的打印过程已经完成,而不必等待真正的慢速的打印过程的完成。
当打印机空闲时,输出进程将从请求队列队首取出一张打印请求表,根据表中的要求将要打印的数据从输出井传到内存输出缓冲区,再由打印机进行输出打印。
打印完后,再处理打印队列中的一个打印请求表,实现了对打印机的共享。
操作系统原理知识知识点复习_梁光祥
目录第一章操作系统概论 (2)1.1 操作系统概念 (2)1.2 操纵系统的主要功能 (2)1.3 操作系统的基本特征 (3)1.4 操作系统的逻辑结构和运行模型 (3)1.5 操作系统的形成与发展 (3)1.6 操作系统主要类型 (3)第二章进程管理 (4)2.1.进程概念 (4) (4)2.2.进程控制 (5)2.3.进程互斥与同步 (5)2.4.进程通信 (5)2.5.线程 (5)第三章处理器调度与死锁 (6)3.1.处理器调度 (6)3.2.死锁 (7)第四章存储管理 (8)4.1.程序的链接和装入 (8)4.2.分区式存储管理 (8)4.3.分页式存储管理 (8)4.4.分段式存储管理 (9)4.5.段页式存储管理 (9)4.6.虚拟存储管理 (10)第五章设备管理 (11)5.1.输入输出系统 (11)5.2.输入输出控制方式 (11)5.3.缓冲技术 (14)5.4.分配策略: (14)5.5.输入输出软件 (14)5.6.虚拟设备 (14)5.7.磁盘存储管理 (14)第六章文件管理 (15)6.1.概述 (15)6.2文件数据的组织和存储 (15)6.3.文件目录 (15)6.4.文件储存空间管理 (16)第一章操作系统概论1.1操作系统概念1.配备操作系统的目的1)方便人们使用计算机2)有效管理计算机2.操作系统的目标1)有效地管理计算机的硬件和软件资源2)提高系统效率3)具有可扩充性4)具有开放性5)具有可靠性6)具有可移植性1.2操纵系统的主要功能1.处理器管理功能1)进程控制2)进程同步3)进程通信4)调度2.存储管理功能1)内存的分配与回收2)内存保护3)地址映射4)内存扩充5)内存共享3.设备管理功能1)缓冲管理2)设备分配与回收3)设备驱动4)实现设备独立性5)实现虚拟设备4.文件管理功能1)文件的存储空间管理2)目录管理3)文件的读写管理4)文件保护5.网络功能1)网络资源管理2)网络通信管理3)网络管理6.用户接口1)命令接口2)程序接口3)图形接口1.3操作系统的基本特征1.并发2.共享3.异步4.虚拟1.4操作系统的逻辑结构和运行模型1.操作系统的逻辑结构1)单核结构a)整体模块结构b)分层结构2)微内核结构2.操作系统的运行模型1)独立运行的内核模型2)嵌入进程中的执行模型3)作为独立进程运行模型1.5操作系统的形成与发展1.人工阶段从计算机产生到20世纪50年代中期机器属于第一代计算机。
操作系统原理基础知识讲解
操作系统原理基础知识讲解操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分,它负责管理和控制计算机的各种硬件和软件资源,提供良好的用户界面和应用程序的运行环境。
在本文中,将对操作系统的基本原理进行详细的讲解,包括进程管理、内存管理、文件系统以及输入输出系统等。
一、进程管理进程是计算机中执行的基本单位,它包括程序、数据以及程序执行的上下文。
操作系统通过进程管理来确保计算机系统的高效运行。
1. 进程调度进程调度是操作系统中非常重要的一个功能,它负责根据一定的算法和策略,从就绪队列中选择一个最优的进程分配CPU时间片,以实现多个进程的并发执行。
2. 进程同步与互斥在多道程序环境下,多个进程可能会同时访问共享资源,为了避免数据的错误和不一致,操作系统需要提供进程同步和互斥机制。
常见的同步与互斥方法有信号量、互斥量、临界区等。
3. 进程通信不同的进程之间需要进行数据交换和协作,操作系统提供了多种进程通信的机制,比如管道、消息队列、共享内存等,以便实现进程间的信息传递与共享。
二、内存管理内存管理是操作系统的重要功能之一,它负责将进程所需的空间分配给其执行,同时进行内存的合理利用和回收。
1. 内存分配内存分配可以通过连续分配、非连续分配等方式进行。
常见的内存分配方法有分段、分页、段页式等,以满足不同程序对内存的需求。
2. 虚拟内存虚拟内存是一种通过磁盘上的交换区来扩展主存容量的技术,它允许将部分程序或数据存储在磁盘上,以释放主存空间,并提供更大的地址空间给应用程序。
3. 内存保护与地址转换操作系统通过内存保护机制来防止进程之间的干扰和错误的访问,同时通过地址转换实现虚拟地址与物理地址之间的映射。
三、文件系统文件系统是操作系统中负责管理磁盘存储空间和文件的重要组成部分,它使得用户可以方便地访问和管理文件。
1. 文件组织与管理操作系统通过文件目录结构和文件控制块等数据结构来组织和管理文件,包括文件的创建、删除、读取和写入等操作。
操作系统原理总结
操作系统原理总结操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。
它负责控制和协调计算机的各种活动,使得计算机能够高效、稳定地运行。
下面就让我们来深入了解一下操作系统的原理。
操作系统的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口。
处理机管理的任务是合理地分配和调度处理机资源,以提高处理机的利用率和系统的性能。
进程是处理机管理中的一个重要概念,它是程序的一次执行过程。
操作系统通过进程控制、进程同步、进程通信和进程调度等手段来管理进程。
进程调度算法决定了哪个进程将获得处理机资源,常见的调度算法有先来先服务、短作业优先、时间片轮转等。
存储器管理的目标是为程序的运行提供良好的内存环境,提高内存的利用率。
内存分配方式有连续分配和离散分配两种。
连续分配包括单一连续分配和分区分配,离散分配则包括分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。
虚拟存储器技术通过将部分程序和数据暂时存放在外存上,使得计算机能够运行比实际内存更大的程序。
设备管理的主要任务是管理和控制各类 I/O 设备,方便用户使用设备,并提高设备的利用率。
设备管理包括设备分配、设备驱动、设备缓冲和设备独立性等方面。
设备分配算法要考虑设备的使用情况和请求的优先级。
设备驱动程序是操作系统与设备硬件之间的接口,负责控制设备的操作。
设备缓冲可以减少 I/O 操作的次数,提高系统的性能。
文件管理负责对文件进行组织、存储、检索和保护。
文件系统为用户提供了一种按名存取的方式,方便用户对文件进行操作。
文件的逻辑结构有流式文件和记录式文件,物理结构有连续文件、链接文件和索引文件。
文件存储空间的管理方法有空闲表法、空闲链表法和位示图法等。
文件的保护机制可以防止文件被非法访问和修改。
用户接口是操作系统与用户之间的交互界面,分为命令接口和程序接口。
命令接口包括联机命令接口和脱机命令接口,程序接口则通过系统调用为用户程序提供服务。
操作系统的体系结构主要有单体结构、层次结构、微内核结构和客户/服务器结构等。
我的操作系统原理笔记和总结
1、操作系统的分类依照操作系统提供的效劳,大致能够把操作系统分为有单道和多道之分的批处置系统,有同时性和独立性的分时系统,有严格时刻规定的实时系统,可实现资源共享的网络系统,可和谐多个运算机以完成一个一起任务的散布式系统。
咱们使有的windows是网络式系统。
2、操作系统的结构操作系统具有层次结构……层次结构最大特点是整体问题局部化来优化系统,提高系统的正确性、高效性使系统可保护、可移植。
要紧优势是有利于系统设计和调试;要紧困难在于层次的划分和安排。
3、操作系统与用户(1)作业执行步骤操作系统提供给用户表示作业执行步骤的手腕有两种:作业操纵语言和操作操纵命令。
作业操纵语言形成批处置作业。
操作操纵命令进行交互处置。
(2)系统挪用操作系统提供的系统挪用要紧有:文件操作类,资源申请类,操纵类,信息保护类系统挪用往往在管态下执行。
当操作系统完成了用户请求的“系统挪用”功能后,应使中央处置器从管态转换到目态工作。
4、移动技术移动技术是把某个作业移到另一处主存空间去(在磁盘整理中咱们应用的也是类似的移动技术)。
最大益处是能够归并一些空闲区。
处置器治理一、多道程序设计系统“多道程序设计系统” 简称“多道系统”,即多个作业可同时装入主存储器进行运行的系统。
在多道系统中一点必需的是系统须能进行程序浮动。
所谓程序浮动是指程序能够随机地从主存的一个区域移动到另一个区域,程序被移动后仍不阻碍它的执行。
多道系统的益处在于提高了处置器的利用率;充分利用外围设备资源;发挥了处置器与外围设备和外围设备之间的并行工作能力。
能够有效地提高系统中资源的利用率,增加单位时刻内的算题量,从而提高了吞吐率。
(关键词:处置器,外围设备,资源利用率,单位算题量,吞吐率),但要注意对每一个计算问题来讲所需要的时刻可能延长,另外由于系统的资源有限,会产生饱和,因此并行工作道数与系统效率不成正比。
二、进程1、概念进程是一个程序在一个数据集上的一次执行。
操作系统原理知识点总结
引言概述:操作系统是计算机系统中的核心组件之一,它扮演着资源管理者的角色,为用户和应用程序提供了一个可操作和友好的界面。
操作系统的原理是了解和掌握计算机科学和软件工程的基础。
本文将系统总结操作系统原理的相关知识点,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和虚拟化技术。
正文内容:1.进程管理:进程概念:介绍进程的定义和特征,如进程的状态转换和进程控制块的结构。
进程调度:详细介绍常见的进程调度算法,如先来先服务、短作业优先和多级反馈队列调度算法。
进程同步:解释进程同步的问题和原则,介绍临界区、互斥量、信号量等进程同步机制。
进程通信:介绍进程间通信的机制和方式,例如共享内存、管道、消息队列等。
进程死锁:探讨进程死锁的概念和解决方法,如死锁预防、死锁避免和死锁检测。
2.内存管理:内存分配:讨论内存分配的策略,如连续分配、离散分配和虚拟内存。
分页和分段:介绍分页和分段的原理、优缺点以及地质映射机制。
页面置换算法:详细介绍常见的页面置换算法,如最佳页面置换算法、先进先出页面置换算法等。
虚拟内存:解释虚拟内存的概念和作用,包括虚拟内存的实现方式和页面置换算法。
页面管理:讨论页表的结构和管理方式,如多级页表和反向页表。
3.文件系统:文件系统概念:介绍文件系统的定义和基本操作,如文件的创建、存储和访问。
文件系统组织:详细介绍文件系统的组织结构,如文件目录、索引节点和文件块。
文件系统实现:解释文件系统的实现原理,包括位图、索引和日志等。
文件系统优化:讨论文件系统的性能优化策略,如缓存、预读和写延时等。
文件系统安全性:探讨文件系统的安全性,如权限管理和加密保护。
4.设备管理:设备管理概述:介绍设备管理的重要性和基本原则,如设备分配和设备驱动程序。
设备分配算法:详细介绍设备分配算法,如静态分配和动态分配。
设备驱动程序:解释设备驱动程序的作用和实现方式,如中断驱动程序和直接存储器访问。
设备控制方式:讨论设备控制方式的不同,如程序控制和中断控制。
操作系统原理知识点总结
第一章绪论1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户的程序集合※2、操作系统的目标:方便性、有效性、可扩展性、开发性※3、操作系统的作用:作为计算机硬件和用户间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为扩充机器4、单批道处理系统:作业处理成批进行,内存中始终保持一道作业(自动性、顺序性、单道性)5、多批道处理系统:系统中同时驻留多个作业,优点:提高CPU利用率、提高I/O设备和内存利用率、提高系统吞吐量(多道性、无序性、调度性)6、分时技术特性:多路性、交互性、独立性、及时性,目标:对用户响应的及时性7、实时系统:及时响应外部请求,在规定时间内完成事件处理,任务类型:周期性、非周期性或硬实时任务、软实时任务※8、操作系统基本特性:并发、共享、虚拟、异步性并行是指两或多个事件在同一时刻发生。
并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。
互斥共享:一段时间只允许一个进程访问该资源同时访问:微观上仍是互斥的虚拟是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
异步是指运行进度不可预知。
共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征※9、操作系统主要功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理第二章进程的描述和控制※1、程序顺序执行特征:顺序性、封闭性、可再现性※2、程序并发执行特征:间断性、失去封闭性、不可再现性3、前趋图:有向无循环图,用于描述进程之间执行的前后关系表示方式:(1)p1--->p2(2)--->={(p1,p2)| p1 必须在p2开始前完成}节点表示:一条语句,一个程序段,一进程。
(详见书P32)※4、进程的定义:(1)是程序的一次执行过程,由程序段、数据段、程序控制块(PBC)三部分构成,总称“进程映像”(2)是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动(3)是程序在一个数据集合上的运行过程(4)进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位进程特征:动态性、并发性、独立性、异步性由“创建”而产生,由“调度”而执行;由得不到资源而“阻塞”,由“撤消”而消亡※5、进程与程序关系※6、进程的三种状态:就绪、阻塞、执行转换:增加挂起:7、进程控制块(PCB)的作用:进程存在的唯一标志。
计算机四级数据库工程师操作系统原理知识点总结
文件管理1 文件的存取方式依赖于文件的物理结构,存放文件设备的物理特征。
2 文件系统实现的文件按名存取是通过文件目录查找完成的。
3 在成功执行打开文件系统调用时,系统返回用户一个文件描述符。
4 在对磁盘访问时,优化寻道时间可以显著改善磁盘读写性能。
5 快表的另一个名称是TLB,当切换进程时,要刷新快表。
快表的内容是页表的一部分。
快表存放在高速缓存中,对快表的查询是按内容并行进行的。
6 文件控制块必须保存的信息有文件名,文件大小,文件创建时间,磁盘块起始地址。
7 逻辑记录顺序和物理记录顺序一致的物理结构叫顺序结构。
8 提高文件系统性能:块高速缓存,磁盘驱动调度,目录项分解法,引入当前目录,采用相对路径文件名。
9 打开文件时不需填写文件读写方式。
10 直接索引启动磁盘一次,一级索引启动磁盘2次,二级索引启动磁盘3次。
11 寻道时间最能影响磁盘读写功能,调度时间不会影响磁盘的读写功能。
12 FAT文件系统是windows支持的文件系统,FAT指的是文件分配表,FAT16是指系统中用16表示簇号。
FAT文件系统中文件的物理结构是连接结构。
13 文件储存空间的分配单位通常是数据块。
14 必须为每个文件建立一个至少包含文件名和文件物理存储地址的数据结构称为文件控制块(FCB)15 扫描算法SCAN又称电梯算法。
16 UNIX操作系统中,对文件系统空闲去管理通常是成组链接法。
17 FAT32采用的文件物理结构是链接结构。
18 物理结构中适合随机存取的只有索引结构(易于文件扩展)和连接结构,索引结构包括多级索引结构。
19 提高检索速度和节省储存空间的方法有软连接。
20 从用户角度看,文件控制块FCB最重要的字段是文件名。
21 文件的逻辑结构(操作系统提供用户使用的文件组织形式)有流式结构和记录结构。
22 使用文件系统时,显式的进行open(操作),目的是将文件控制块读入内存。
Close操作目的是将文件控制块写入磁盘或缓存。
操作系统原理知识点总结
操作系统原理知识点总结操作系统原理知识点总结1.操作系统概述1.1 定义和作用操作系统(Operating System,简称OS)是一种控制和管理计算机资源、提供服务和应用程序运行环境的软件系统。
它的作用是使计算机硬件和软件能够协调工作,提供用户与计算机的接口,并实现计算机系统的有效管理。
1.2 操作系统的基本功能1.2.1 进程管理操作系统负责创建、终止、调度和控制进程,使多个进程能够并发执行,并提供进程间通信的机制,如信号量、管程等。
1.2.2 内存管理操作系统负责管理计算机的内存资源,包括内存分配、回收、页面置换等,以实现多道程序的同时运行。
1.2.3 文件系统管理操作系统负责管理磁盘上的文件,包括文件的存储、组织、检索和保护,提供对文件的访问和管理接口。
1.2.4 设备管理操作系统负责管理计算机的各种设备,包括输入输出设备、存储设备、通信设备等,并提供设备的共享和虚拟化。
1.3 操作系统的分类1.3.1 批处理操作系统批处理操作系统是最早出现的操作系统类型,它按照用户提供的作业顺序依次处理作业,无需用户干预。
1.3.2 分时操作系统分时操作系统允许多个用户通过终端同时访问计算机系统,每个用户都可以独立运行程序。
1.3.3 实时操作系统实时操作系统主要用于对时间要求非常严格的应用场景,如航空航天、核能控制等。
1.4 操作系统的结构1.4.1 单体结构单体结构是最简单的操作系统结构,所有的功能模块都集中在一个程序中。
1.4.2 分层结构分层结构将操作系统分为多个层次,每个层次提供一组相关的功能,并通过接口进行通信。
1.4.3 微内核结构微内核结构将操作系统核心功能模块分为核心部分和外部服务,核心部分运行在内核态,外部服务运行在用户态。
2.进程管理2.1 进程的概念进程是指计算机中正在运行的程序的实例,它包括程序的代码、数据和执行状态。
2.2 进程的状态2.2.1 运行态进程正在执行或等待CPU执行。
操作系统原理
操作系统原理操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理计算机硬件资源和提供用户与计算机之间的接口。
操作系统原理是指操作系统设计与实现的基本原理和机制,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等方面。
一、进程管理进程是计算机中正在运行的程序的实例,是操作系统中最核心的概念之一。
进程管理的主要任务包括进程的创建、调度、同步与通信等。
进程的创建是指操作系统根据用户的请求或系统的需要,创建新的进程。
进程的调度是指操作系统根据调度算法,按照一定的优先级将CPU时间分配给不同的进程。
进程的同步与通信是指多个进程之间的数据共享和互斥操作,确保进程之间能够有效地进行合作和协调。
二、内存管理内存管理是指操作系统对计算机内存资源的分配与管理。
在多道程序环境下,操作系统需要合理地管理内存空间,提供给正在运行的进程使用。
内存管理的主要任务包括地址映射、地址转换、内存分配与回收等。
地址映射是指将逻辑地址转换为物理地址,以实现程序对实际内存的访问。
地址转换是指操作系统通过分页或分段机制,将逻辑地址转换为物理地址的过程。
内存分配与回收是指操作系统根据进程的需要,动态地分配和回收内存空间,以满足不同进程的需求。
三、文件系统文件系统是指操作系统对存储设备中数据进行组织和管理的机制。
操作系统使用文件系统来管理硬盘、磁盘和其他存储设备上的文件。
文件系统将文件组织成目录结构,并提供对文件的读取、写入、删除等操作。
文件系统的设计要考虑文件的命名、存储、保护等方面,以提高文件的访问效率和数据的安全性。
四、设备管理设备管理是指操作系统对计算机硬件设备进行管理和控制。
在多道程序环境下,计算机系统中会有多个设备与操作系统交互,如磁盘、打印机、键盘等。
设备管理的主要任务包括设备的分配与释放、设备的请求与响应、设备的故障处理等。
设备的分配与释放是指操作系统根据进程的需求,动态地分配和释放设备资源。
设备的请求与响应是指操作系统接收到设备请求后,将请求分配给相应的设备,并在设备完成操作后将结果返回给进程。
操作系统原理笔记总结
操作系统原理笔记总结操作系统是计算机系统的核心,负责管理硬件资源、提供用户接口以及运行应用程序。
本文将为你详细总结操作系统的工作原理,帮助读者深入理解这一计算机科学中的重要概念。
一、操作系统概述1.操作系统的定义操作系统(Operating System,简称OS)是一种管理计算机硬件与软件资源的系统软件,它是计算机系统的核心与基石。
2.操作系统的功能操作系统主要有以下功能:- 硬件资源管理:如CPU、内存、外设等。
- 软件资源管理:如程序、进程、文件等。
- 提供用户接口:如命令行、图形界面等。
- 系统安全与保护:如权限控制、病毒防护等。
3.操作系统的类型操作系统可分为批处理系统、分时系统、实时系统等。
二、操作系统核心原理1.进程管理- 进程:进程是程序在执行过程中的一个实例,包括程序计数器、寄存器和变量等。
- 进程调度:操作系统通过进程调度算法,动态地将CPU资源分配给各个进程。
- 进程同步与互斥:操作系统能够确保多个进程在访问共享资源时的正确性和一致性。
2.存储管理- 内存分配:操作系统负责为进程分配内存空间,确保它们能够正常运行。
- 虚拟内存:虚拟内存技术使操作系统可以模拟更大的内存空间,提高内存利用率。
- 页面置换:当内存不足时,操作系统会根据一定的算法替换内存中的页面。
3.文件系统- 文件:文件是存储在外设上的数据集合,操作系统负责管理文件的创建、删除、读写等操作。
- 目录:目录是文件的组织结构,用于方便地查找和管理文件。
- 文件系统布局:文件系统负责在磁盘上分配空间,存储文件和目录。
4.设备管理- 设备驱动:操作系统通过设备驱动程序与硬件设备通信,实现对设备的管理和控制。
- I/O调度:操作系统负责调度输入/输出请求,提高设备利用率。
三、操作系统实例与发展趋势1.主流操作系统- Windows:微软公司开发的操作系统,广泛应用于个人和服务器领域。
- Linux:基于Unix的开源操作系统,广泛应用于服务器、嵌入式和超级计算机等领域。
操作系统原理知识点
操作系统原理知识点(总1页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章绪论1、计算机系统都提供核心态和用户态两种处理器状态,由用户态转换成核心态的唯一途径是中断。
2、操作系统的定义:操作系统是控制和管理计算机系统中的各种硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,并为用户使用计算机提供方便的一种系统软件。
操作系统的作用:1)、作为用户接口和公共服务程序2)、作为资源的管理者和控制者3)、实现了计算机资源的抽象3、传统操作系统的三大类别:躲到批处理系统、实时系统、分时系统。
4、多道程序设计是指允许多个作业(或进程)同时进入计算机系统的内存并启动交替计算的方法。
也就是说,内存中多个相互独立的程序均处于开始和结束之间。
5、操作系统中引入多道程序设计的优点:①、提高CPU、主存和设备的利用率;②、提高系统的吞吐量,使单位时间内完成的作业数增加;③、充分发挥系统的并行性。
缺点:延长作业的周转时间。
6、分时系统的特征:多路性、独立性、及时性和交互性;7、实时系统的三种典型应用形式:过程控制系统、信息查询系统和事务处理系统;8、网络操作系统:用于实现网络通信和网络资源管理的操作系统;特征:①、接口一致性②、资源透明性③操作可靠性④处理自主性⑤执行并行性9、操作系统的四个基本特征:①、并发性②、共享性③、虚拟性④、异步性(并发性:指两个或多个事件在同一时刻发生;并行性:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生)10、进程是分配资源的基本单位;而线程是独立运行和独立调度的基本单位。
11、实现资源共享的方法包括互斥共享和同时访问两种方式12、操作系统的功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和接口服务的功能。
第二章进程的描述和控制2。
操作系统原理知识点总结
操作系统原理知识点总结操作系统是计算机系统中最重要的软件之一,它负责管理计算机的硬件和软件资源,提供用户与计算机之间的接口。
在学习和理解操作系统原理时,有几个关键的知识点需要掌握。
本文将就这些知识点进行总结和梳理,帮助读者更好地理解操作系统原理。
1. 进程与线程进程是操作系统中的基本执行单元,它是一个具有独立资源的程序。
每个进程都拥有自己的内存空间、文件和设备等资源。
线程是进程的一部分,一个进程中可以包含多个线程。
线程是CPU调度和执行的最小单位,它可以共享进程的资源。
2. 进程调度进程调度是指操作系统决定哪个进程应该执行的过程。
常见的进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等。
不同的调度算法有不同的特点,根据应用场景选择合适的调度算法能够提高系统性能。
3. 内存管理内存管理是操作系统负责管理计算机内存空间的一项重要任务。
它包括内存分配、地址映射、内存保护和内存回收等操作。
常见的内存管理技术有分区管理、页式管理和段式管理等。
4. 文件系统文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的组织结构。
它提供了文件的读取、写入和删除等操作。
文件系统还负责文件的存储管理,包括文件的分配、索引和保护等。
5. 输入输出(I/O)输入输出是指计算机与外部设备进行数据交换的过程。
操作系统负责管理和控制计算机的输入输出设备,包括硬盘、打印机、键盘和鼠标等。
操作系统通过设备驱动程序和中断处理程序实现对外部设备的控制和管理。
6. 死锁死锁是指多个进程因竞争有限的资源而无法继续执行的状态。
死锁的发生会导致系统无法正常工作,因此需要采取相应的死锁避免和死锁恢复策略。
常见的策略有资源分配图法、银行家算法和死锁检测算法等。
7. 文件系统安全文件系统安全是指保护文件和目录不受非法访问、破坏和篡改的措施。
操作系统通过访问控制和权限管理实现对文件系统的安全保护。
常见的安全措施包括用户身份验证、文件权限设置和加密等。
操作系统 知识点总结
操作系统知识点总结1. 操作系统概述操作系统是计算机系统的核心组成部分,它是管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
操作系统提供了用户与计算机硬件之间的接口,实现了对计算机资源的合理分配、调度和控制,使得计算机能够高效地运行各种应用程序。
操作系统扮演着计算机系统的“管家”角色,它负责管理和协调系统中的各种资源,为用户提供方便、高效的计算环境。
2. 操作系统结构操作系统通常由内核和系统调用接口组成。
内核是操作系统的核心部分,负责管理系统资源和控制程序的执行。
系统调用接口是用户程序与内核之间的接口,它提供了一组系统调用的接口函数,使得用户程序可以请求内核提供的服务。
操作系统的结构可以分为单体结构、层次结构、微内核结构和客户机-服务器结构等。
不同的结构对操作系统的性能、可扩展性和维护性都有不同的影响。
3. 进程管理进程是程序在执行过程中创建的实体,它包含了程序的代码、数据和执行环境。
进程是操作系统中最基本的资源管理单元,操作系统通过进程管理对系统资源进行分配、调度和保护。
进程管理的主要功能包括进程的创建、终止和调度、进程通信和同步、以及进程的死锁处理等。
进程管理的主要目标是实现系统资源的高效利用和对进程的良好管理。
4. 内存管理内存管理是操作系统管理计算机内存资源的过程,它负责分配、保护和回收内存空间。
内存管理的主要功能包括内存的分配和回收、内存的保护和共享,以及虚拟内存的管理。
虚拟内存是一种将磁盘空间作为扩展内存使用的技术,它可以将物理内存和磁盘空间结合起来,为程序提供了一个较大的地址空间。
内存管理对计算机系统的性能和稳定性具有重要的影响。
5. 文件系统文件系统是操作系统中管理文件和目录的机制,它负责对文件进行存储和组织,并提供了对文件的访问和管理接口。
文件系统的设计要考虑文件的组织方式、文件的命名和访问方式、以及对文件进行保护和共享等。
文件系统的目标是提供对文件的高效访问和管理,并为用户和应用程序提供一个方便的文件管理环境。
操作系统知识点总结(五篇范文)
操作系统知识点总结(五篇范文)第一篇:操作系统知识点总结操作系统的各个阶段:1、人工操作阶段。
2、单道批处理系统评价a、解决了作业间的自动转接问题,减少了机器时间的浪费。
b、不管作业大小,只要它一旦占用处理机开始执行,则它必须一直占据处理机,直到运行完毕。
c、资源利用率低d、对短作业不公平e、交互性差3、多批道处理系统优缺点:优点:资源利用率高:CPU和内存利用率较高;作业吞吐量大:单位时间内完成的工作总量大;缺点:用户交互性差:整个作业完成后或中间出错时,才与用户交互,不利于调试和修改;作业平均周转时间长:短作业的周转时间显著增长;4、分时系统5、实时系统操作系统的基本特性1、并发并行性(parallel)是指两个或多个事件在同一时间发生。
并发性(Concurrence)是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2、共享共享指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。
a、互斥共享方式 b、同时访问方式3、虚拟虚拟,是指把一个物理上的实体,变为若干个逻辑上的对应物。
4、异步性操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它管理和控制系统中的软件和硬件资源,合理组织计算机工作流程,有效利用系统资源,为用户提供一个功能强,使用方便的工作环境,从而在计算机和用户之间起到接口的作用。
进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的独立单位程序:指令或语句序列,体现了某种算法进程控制块系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构,用它来记录进程的外部特征,描述进程的运动变化过程系统利用PCB来控制和管理进程,所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志进程与PCB是一一对应的作用:是一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其他进程并发执行的进程。
进程控制块中的信息:1、进程标识符 2处理机状态3、进程调度信息4、进程控制信息进程控制块的组织方式:1、链接方式2、索引方式进程的创建1、创建一个PCB2、为新进程分配资源3、初始化进程控制块4、将新进程插入就绪队列进程撤消1、根据标识符,找到该PCB2、修改其状态3、如有子孙进程,则予以终止4、收回其资源5、从所在链表中移出人们把每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区高级调度、中级调度、低级调度高级调度也称为作业调度或长程调度用于将外存作业调入内存,创建PCB,插入就绪队列。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
6、分时技术特性:多路性、交互性、独立性、
及时性,目标:对用户响应的及时性
7、实时系统:及时响应外部请求,在规定时间
内完成事件处理,任务类型:周期性、非周期性 或硬实时任务、软实时任务
资源分配和调度的一个独立单位
进程特征:动态性、并发性、独立性、异步 性
由“创建”而产生,由“调度”而执行;由得
不到资源而“阻塞”,由“撤消”而消亡
探5、进程与程序关系
进程
程序
概念
动态实体,强
调执行过程
静态实体,是 指令的有序集 合
特征
并发性、独立 性、异步性,
是竞争计算机
系统资源的基
本单位
无并行特性,
探9、操作系统主要功能:处理机管理、存储器 管理、设备管理、文件管理、用户管理
第二章进程的描述和控制
探1程序顺序执行特征:顺序性、封闭性、可 再现性
探2、程序并发执行特征:间断性、失去封闭性、 不可再现性
3、前趋图:有向无循环图,用于描述进程之间 执行的前后关系
表示方式:
(1)p1--->p2
(2)--->={(p1,p2)| pl必须在p2开始前 完成}
18、线程的概念:线程是金成中的一个实体,是 被系统独立调度和分派的基本单位。
一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一
个进程中的多个线程之间可以并发执行。
19、进程与线程比较
进程
线程
引入目的
能并发执行, 提高资源的利 用率和系统吞 叶量
提咼并发执行 的程度,减小 开销,进一步 提高资源的利 用率和系统吞 叶量
是静止的
二者联系
不冋进程可以共享冋一程序,只
要对应数据集不同
探6、进程的三种状态:就绪、阻塞、执行
增加挂起:
7、进程控制块(PCB的作用:进程存在的唯一 标志。
8进程创建:
(1)申请空白PCB(—个系统的PCB是有限 的)
(2)为新进程分配资源
(3)初始化PCB
(4)将新进程插入就绪队列。
进程终止:
第一章 绪论
1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软
件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户 的程序集合
探2、操作系统的目标:方便性、有效性、可扩
展性、开发性
探3、操作系统的作用:作为计算机硬件和用户
间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为
扩充机器
4、单批道处理系统:作业处理成批进行,内存 中始终保持一道作业(自动性、顺序性、单道性)
(1)检ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ进程状态;
(2)执行态一一>中止,且置调度标志为真。
(3)有无子孙需终止。
(4)归还资源给其父进程或系统。
(5)从PCB队列中移出PCB.
探9、原语:是由若干条指令组成的,用于完成 一定功能的一个过程,原语在执行中不允许被中
断,原语的作用是实现进程的通信和控制。
探10、进程同步:并发进程在执行次序上的协调, 以达到有效的资源共享和相互合作,使程序执行 有可再现性。
※&操作系统基本特性:并发、共享、虚拟、
异步性
并行是指两或多个事件在同一时刻发生。
并发是两或多个事件在同一时间间隔内 发生。
互斥共享:一段时间只允许一个进程访问 该资源
同时访问:微观上仍是互斥的
虚拟是指通过某种技术把一个物理实体
变为若干个逻辑上的对应物。
异步是指运行进度不可预知。
共享性和并发性是操作系统两个最基本 的特征
并发性
较低
较咼
基本属性(调
资源拥有的基
独立调度/分
度)
本单位
派的基本单位
基本状态
就绪;执行;
等待
就绪;执行;
等待
拥有资源
资源拥有的基
本单位
无资源分配
系统开销
创建/撤销/切
换时空开销大
创建/撤销/切
换时空开销较
小
系统操作
创建,撤销,
切换
创建,撤销,
切换
存在标志
进程控制块
(PCB
线程控制块
(TCB
关系
单进程单线程;单进程多线程; 多进程单线程;多进程多线程
(批)作业进入内存时,故作业调度的周期长; 低级调度又称为进程调度和短程调度,调度物件 为进程(或内核级线程),进程调度的运行频率 最咼,是最基本的一种调度,多道批处理、分时、 实时三类OS中必须配置这种调度。
引入中级调度的主要目的: 是为了提高系统 资源的利用率和系统吞吐量
2、选择调度方式和调度算法的准则
(书P53 2.4.3和2.4.4)
15、生产者消费者问题(书P60)
16、操作系统中引入进程的目的是为了使多个 程序能并发执行,以提高资源利用率和系统吞吐 量,在操作系统中再次引入县城,则是为了减少
程序在并发执行时所付出的时空开销
17、管程的定义:定义了一个数据结构和能为并 发进程在该数据结构上执行的一组操作,这祖操 作能同步进程和个i变管程中的数据。
第三章处理机调度与死锁
※仁处理机调度:高级调度(作业调度、长程 调度):将外存上的作业插入就绪队列。
中级调度(中程调度):为提高系统吞吐量和内 存利用率而引入的一内外存对换功能。
低级调度(进程调度、短程调度):把处理器分 配给程序,对象是进程。
高级调度与低级调度的区别
高级调度又称为作业调度或长程调度,调度 对象是作业,作业调度往往发生于一个(批)作 业运行完毕,退出系统,而需要重新调入一个
平均周转时间:
W=丄「>]
n ■
带权周转时间:
(2)响应时间快(对交互性作业)
(3)截止时间保证(特别对于实时
系统)
(4)优先权准则(需要抢占调度)
3、面向系统准则
(1)系统吞吐量高
(2)处理机利用率好
(3)各类资源平衡利用
探※4、调度算法:在OS中调度实质是一种资 源的分配。先来先服务(FIFO)和短作业(进程) 优先调度算法(SJF/SPF)、高优先权优先调度算 法、基于时间片的轮转调度算法。
11、两种制约关系:
资源共享关系:(进程间接制约)
需互斥地访问临界资源。
相互合作关系:(进程直接制约)
探12、临界资源:一次仅允许一个进程访问的资
源
引起不可再现性是因为临界资源没有互
斥访问。
临界区:进程访问临界资源的那段代码。
探13、同步资源应遵循的准则:空闲让进、忙则 等待、有限等待、让权等待
14、 整形信号量、记录型信号量、AND型信号量
节点表示:一条语句,一个程序段,一进程。
(详见书P32)
探4、进程的定义:
(1)是程序的一次执行过程,由程序段、数据 段、程序控制块(PBC三部分构成,总称“进 程映像”
(2)是一个程序及其数据在处理机上顺序执 行时所发生的活动
(3)是程序在一个数据集合上的运行过程
(4)进程是进程实体的运行过程,是系统进行